CN111225508B - 适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法及线路板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法及线路板，涉及线路板制作方法技术领域。其中，制作方法包括步骤：在铜基上制作凸台，并进行棕化处理；在贴有半固化片的FPC上做第一开窗，所述第一开窗位置与凸台位置对应，第一开窗尺寸比凸台尺寸大0.03‑0.2mm；除去半固化片上的保护膜，按FPC‑半固化片‑铜基的位置，将贴有半固化片的FPC与铜基压合，所述凸台位于所述第一开窗内且不与FPC相交；切割溢胶，对铜基裸露面进行抗氧化处理。本技术方案既满足了产品生产的可操作性，同时兼顾产品的生产成本，可行性高。本发明提供的线路板，具有高柔性和高导热性，适用于三维空间的安装方式。

Description

适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法及线路板

技术领域

本发明涉及电路板生产技术领域，尤其涉及一种适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法及线路板。

背景技术

金属基印制线路板具有良好的导热能力(金属铜的导热率为400W/m.k)，所以金属基线路板经常应用于大功率、高散热产品上。但因其材料为金属铜或金属铝，刚性强，多应用于平面产品，难以适合三维空间使用。

随着技术的进步，汽车照明灯由传统的卤素灯升级为氙气灯，近年LED技术飞速发展，LED照明大有取代氙气灯的趋势。LED的使用依附于线路板，常规线路板表现形式为平面，外观相似，缺乏个性化。打破常规的三维设计形式应运而生，因此就要有适用于三维安装形式的线路板。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提高金属基线路板与柔性材料的结合力，提供一种适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法及线路板。

为了解决上述问题，本发明提出以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法，包括以下步骤：

在铜基上制作凸台，并进行棕化处理；

在贴有半固化片的FPC上做第一开窗，所述第一开窗位置与凸台位置对应，第一开窗尺寸比凸台尺寸大0.03-0.2mm；

除去半固化片上的保护膜，按FPC-半固化片-铜基的位置，将贴有半固化片的FPC与铜基压合，所述凸台位于所述第一开窗内且不与FPC相交；

切割溢胶，对铜基裸露面进行抗氧化处理。

其进一步地技术方案为，所述在铜基上制作凸台的步骤之前，还包括在铜基上钻出定位孔，所述定位孔在制作凸台的过程中形成定位孔环。

其进一步地技术方案为，所述定位孔环的厚度为0.05-3mm。

其进一步地技术方案为，还包括在所述FPC上做第二开窗，所述第二开窗位置所述定位孔环位置对应，第二开窗尺寸比所述定位孔环的外径大20-40um。

其进一步地技术方案为，所述定位孔环位于所述第二开窗内且不与FPC相交。

其进一步地技术方案为，所述按FPC-半固化片-铜基的位置，将贴有半固化片的FPC与铜基压合的步骤于治具中进行，所述治具设有与所述定位孔适配的凸起。

其进一步地技术方案为，所述治具在压合凸台的位置设控深锣，所述控深锣的深度与所述铜基的厚度相同。

其进一步地技术方案为，所述在贴有半固化片的FPC做第一开窗的步骤之前，还包括对FPC依次进行以下步骤：

镭射钻孔→黑孔→电镀→外层线路→冲孔→贴覆盖膜→压合→裁切→沉金→文字→测试→贴半固化片。

其进一步地技术方案为，所述在铜基上制作凸台，并对凸台进行棕化处理的步骤，具体包括以下步骤：

开料→钻孔→第一次磨板→凸台及定位孔蚀刻→第二次磨板→锣板→棕化。

第二方面，本发明提供一种线路板，所述线路板采用第一方面所述的适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法制得。

与现有技术相比，本发明所能达到的技术效果包括：

本发明提供的适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法：先将FPC与半固化片假贴，制作开窗，简化制作流程，提高生产效率；其次，通过对铜基进行棕化处理，使铜面形成一层棕色的有机金属膜，以增加铜基与半固化片的结合力，从而增强铜基与FPC的结合力；再者，在压合后对裸露的铜基进行抗氧化处理，也增强了铜基与FPC的结合力；本方案既满足了产品生产的可操作性，同时兼顾产品的生产成本，可行性高。

本发明提供的线路板，采用适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法制得，具有高柔性和高导热性，经试验，绕折次数＞2000次；介质层导热率2W/m.k，凸台导热率400W/m.k；适用于三维空间的安装方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的线路板的截面示意图；

图2为本发明实施例提供的线路板的示意图。

附图标记

铜基1，定位孔2，半固化片3，凸台4，覆盖膜5。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然，以下将描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明实施例。如在本发明实施例说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

请参见图1-2，本发明实施例提供一种适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法，包括以下步骤：

在铜基上制作凸台，并进行棕化处理；

在贴有半固化片的FPC上做第一开窗，所述第一开窗位置与凸台位置对应，第一开窗尺寸比凸台尺寸大0.03-0.2mm；

除去半固化片上的保护膜，按FPC-半固化片-铜基的位置，将贴有半固化片的FPC与铜基压合，所述凸台位于所述第一开窗内且不与FPC相交；

切割溢胶，对铜基裸露面进行抗氧化处理。

本实施例提供的适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法：先将FPC与半固化片假贴，制作开窗，简化制作流程，提高生产效率；其次，通过对铜基进行棕化处理，使铜面形成一层棕色的有机金属膜，以增加铜基与半固化片的结合力，从而增强铜基与FPC的结合力；再者，在压合后对裸露的铜基进行抗氧化处理，也增强了铜基与FPC的结合力；本方案既满足了产品生产的可操作性，同时兼顾产品的生产成本，可行性高。

在一实施例中，所述在铜基上制作凸台的步骤之前，还包括在铜基上钻出定位孔，所述定位孔在制作凸台的过程中形成定位孔环。

可以理解，通过在凸台曝光菲林上设计定位孔盖孔，在进行蚀刻时，盖孔可形成环，从而获得定位孔环。

本方案中，FPC与铜基压合，除了根据凸台进行对位，还可根据定位孔环进行对位，定位孔环为通孔，便于对位，提高对位精度。

在其他实施例中，所述定位孔环的厚度为0.05-3mm。

例如，在一实施例中，所述定位孔环的厚度为0.15mm。

在一实施例中，所述定位孔环的厚度为0.25mm。

在一实施例中，还包括在所述FPC上做第二开窗，所述第二开窗位置所述定位孔环位置对应，第二开窗尺寸比所述定位孔环的外径大20-40um。所述定位孔环位于所述第二开窗内且不与FPC相交。

具体实施中，所述按FPC-半固化片-铜基的位置，将贴有半固化片的FPC与铜基压合的步骤于治具中进行，所述治具设有与所述定位孔适配的凸起。

利用治具可进一步提高FPC与铜基对准度，便于压合。所述治具在压合凸台的位置设控深锣，所述控深锣的深度与所述铜基的厚度相同。

可以理解，治具尺寸与FPC开料尺寸等大，在压合凸台位置做控深锣，深度与铜基厚度相同，并且在铜基定位孔处做凸起用于铜基凸台与治具固定，

具体实施中，所述在贴有半固化片的FPC做第一开窗的步骤之前，还包括对FPC依次进行以下步骤：

镭射钻孔→黑孔→电镀→外层线路→冲孔→贴覆盖膜→压合→裁切→沉金→文字→测试→贴半固化片。

具体地，1镭射钻孔：采用RTR方式生产，故不需要开料；

2黑孔：将清洁的石墨浸涂在孔壁上形成一层0.5～1.0μm的导电膜，然后进行直接电镀；

3电镀：采用垂直连续电镀方式生产，生产时未提高生产效率，夹边选择夹短边；

4外层线路：双面线路制作；

5冲孔：冲出与凸台相配合的孔及定位T孔，不能有毛边、压伤、孔破，利用三次元量测孔偏移量，偏移量控制在±25μm；

6贴覆盖膜：用T孔对位，现将GBL面覆盖膜套于治具上，放FPC，再放GTL面覆盖膜；

7压合：使用快压机压合，压合后烤板150℃60分钟；

8裁切：将卷状FPC裁切成单张；

9沉金：双面沉金；

10文字：线路面喷印字符；

11测试：通断测试；

12贴半固化片:使用低流动性半固化片。

具体实施中，所述在铜基上制作凸台，并对凸台进行棕化处理的步骤，具体包括以下步骤：

开料→钻孔→第一次磨板→凸台及定位孔蚀刻→第二次磨板→锣板→棕化。

具体地，包括：1铜基开料

2铜基钻孔，钻出线路曝光定位孔

3双面陶瓷磨板，去除钻孔毛刺

4铜基凸台和定位孔环制作：

4.1双面贴感光保护膜；

4.2依设计将通孔盖孔设计图形，使用LDI曝光机双面曝光，将设计图形转移至感光保护膜上；

4.3显影：显影后检查铜面没有膜屑返粘至铜面；

4.4双面蚀刻凸台，去除感光保护膜；

5火山灰磨板：除去蚀刻药水及去膜药水在铜面形成的药水残留痕迹；

6真空锣板；

7棕化：使铜面形成一层棕色的有机金属膜，以此增加铜基与半固化片的结合力。

请继续参见图1-2，本发明实施例还提供一种线路板，所述线路板采用以上实施例所述的适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法制得。由图可知，该线路板包括铜基1、半固化片3以及FPC；其中铜基1上设有凸台4以及定位孔2，半固化片3以及FPC上设有第一开窗及第二开窗，所述凸台4位于第一开窗内且不与FPC相交，定位孔2形成定位孔环位于第二开窗内且不与FPC相交；FPC的两面均贴有覆盖膜5。

本实施例提供的线路板，采用适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法制得，具有高柔性和高导热性，经试验，绕折次数＞2000次；介质层导热率2W/m.k，凸台导热率400W/m.k；适用于三维空间的安装方式。

具体制作方式如下：

FPC子流程：镭射钻孔→黑孔→电镀→外层线路→冲孔→贴覆盖膜→压合→裁切→沉金→文字→测试→贴低流动性半固化片→激光切割开窗；

覆盖膜子流程：开料→切割→贴合；

铜基子流程：开料→钻孔→陶瓷磨板→凸台制作→火山灰磨板→铜基面贴膜→吸真空锣板→棕化→撕膜→套治具；

主流程：假贴→压合→激光刻→检验→包装。

以下详细介绍：

FPC子流程：

1镭射钻孔：采用RTR方式生产，故不需要开料；

2黑孔：将清洁的石墨浸涂在孔壁上形成一层0.5～1.0μm的导电膜，然后直接进行电镀；

3电镀：采用垂直连续电镀方式生产，生产时未提高生产效率，夹边选择夹短边；

4外层线路：双面线路制作；

5冲孔：冲出与凸台相配合的孔及定位T孔，不能有毛边、压伤、孔破，利用三次元量测孔偏移量，偏移量控制在±25μm；

6贴覆盖膜：用T孔对位，现将GBL面覆盖膜套于治具上，放FPC，再放GTL面覆盖膜；

7压合：使用快压机压合，压合后烤板150℃60分钟；

8裁切：将卷状FPC裁切成单张；

9沉金：双面沉金；

10文字：线路面喷印字符；

11测试：通断测试；

12贴半固化片:使用低流动性半固化片

13激光切割开窗：形成与凸台位置对应的第一开窗和与定位孔环位置对应的第二开窗。

覆盖膜子流程

1开料

2切割：PI膜面向上，采用刻刀切割外形及T孔，切割后用粘尘滚轮将废料去除。

铜基凸台子流程：

1铜基开料

2铜基钻孔，钻出线路曝光定位孔

3双面陶瓷磨板，去除钻孔毛刺

4铜基凸台制作：

4.1双面贴感光保护膜；

4.2依设计将通孔盖孔设计图形，使用LDI曝光机双面曝光，将设计图形转移至感光保护膜上；

4.3显影：显影后检查铜面没有膜屑返粘至铜面；

4.4双面蚀刻凸台，去除感光保护膜；

4铜基凸台棕化。

主流程

1铜基凸台与FPC假贴：

1.1撕掉贴在FPC上的半固化片的保护膜；

1.2将FPC放于固定在治具里的铜基上，通过定位孔环以及凸台定位，确保FPC开窗口与凸台恰好契合，FPC不能与凸台相交；

2压合：使用真空快压机进行压合；

3割溢胶：用激光切割机，将溢胶割断，产品从治具上取下，用无尘纸擦拭碳化黑边；

4抗氧化：将铜基裸露面做抗氧化处理；

5检验；

6包装。

由此，即制得适用于三维空间的高导热柔性线路板。

通过本发明提供的技术方案，FPC与铜基结合力高，柔性好，且FPC与铜基板对准度满足±50um，各工序操作简单，不会额外增加生产成本。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述，为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

在铜基上制作凸台，并进行棕化处理；

在贴有半固化片的FPC上做第一开窗，所述第一开窗位置与凸台位置对应，第一开窗尺寸比凸台尺寸大0.03-0.2mm；

除去半固化片上的保护膜，按FPC-半固化片-铜基的位置，将贴有半固化片的FPC与铜基压合，所述凸台位于所述第一开窗内且不与FPC相交；

切割溢胶，对铜基裸露面进行抗氧化处理；

所述在铜基上制作凸台的步骤之前，还包括在铜基上钻出定位孔，所述定位孔在制作凸台的过程中形成定位孔环。

2.如权利要求1所述的适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法，其特征在于，所述定位孔环的厚度为0.05-3mm。

3.如权利要求1所述的适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法，其特征在于，还包括在所述贴有半固化片的FPC上做第二开窗，所述第二开窗位置所述定位孔环位置对应，第二开窗尺寸比所述定位孔环的外径大20-40um。

4.如权利要求3所述的适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法，其特征在于，所述定位孔环位于所述第二开窗内且不与FPC相交。

5.如权利要求1所述的适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法，其特征在于，所述按FPC-半固化片-铜基的位置，将贴有半固化片的FPC与铜基压合的步骤于治具中进行，所述治具设有与所述定位孔适配的凸起。

6.如权利要求5所述的适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法，其特征在于，所述治具在压合凸台的位置设控深锣，所述控深锣的深度与所述铜基的厚度相同。

7.如权利要求1所述的适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法，其特征在于，所述在贴有半固化片的FPC做第一开窗的步骤之前，还包括对FPC依次进行以下步骤：

镭射钻孔→黑孔→电镀→外层线路→冲孔→贴覆盖膜→压合→裁切→沉金→文字→测试→贴半固化片。

8.如权利要求1所述的适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法，其特征在于，所述在铜基上制作凸台，并对凸台进行棕化处理的步骤，具体包括以下步骤：

开料→钻孔→第一次磨板→凸台及定位孔蚀刻→第二次磨板→锣板→棕化。

9.一种线路板，其特征在于，所述线路板采用如权利要求1至8中任一项所述的适用于三维空间的高导热柔性线路板的制作方法制得。

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